（通用版）2021版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)37 固體、液體和氣體

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1、課后限時(shí)集訓(xùn)37 固體、液體和氣體 建議用時(shí)：45分鐘 1．(多選)(2019·開封一模)下列說法中正確的是(　　) A．分子運(yùn)動(dòng)的平均速率可能為零，瞬時(shí)速度不可能為零 B．液體與大氣相接觸時(shí)，表面層內(nèi)分子所受其他分子的作用表現(xiàn)為相互吸引 C．空氣的相對(duì)濕度用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示 D．有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體 E．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢(shì)能不一定減小 BDE　[分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不可能為零，瞬時(shí)速度有可能為零，故A錯(cuò)誤；液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，故B正確；空氣的絕對(duì)濕度用

2、空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)表示，故C錯(cuò)誤；晶體和非晶體的區(qū)別在于內(nèi)部分子排列，有的通過外界干預(yù)可以相互轉(zhuǎn)化，如把晶體硫加熱熔化(溫度超過300 ℃)再倒進(jìn)冷水中，會(huì)變成柔軟的非晶體，再過一段時(shí)間又會(huì)轉(zhuǎn)化為晶體，故D正確；隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，若分子力表現(xiàn)為引力，分子間距增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大，故E正確。] 2．(多選)(2019·衡水聯(lián)考)對(duì)于物質(zhì)固體、液體、氣體的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是(　　) A．液晶具有晶體光學(xué)的各向異性 B．絕對(duì)濕度的單位是Pa，相對(duì)濕度沒有單位 C．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 D．單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的

3、，非晶體是各向同性的 E．液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高飽和汽壓越大，但飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān) ABE　[液晶既有液體的流動(dòng)性，又有光學(xué)的各向異性，A正確；絕對(duì)濕度指大氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)，空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸汽的壓強(qiáng)表示，單位是Pa；而空氣的相對(duì)濕度是空氣中水蒸氣的絕對(duì)濕度與同溫度水的飽和汽壓的比值，所以空氣的相對(duì)濕度沒有單位，B正確；表面張力產(chǎn)生在液體表面層，它的方向平行于液體表面，而非與液面垂直，C錯(cuò)誤；單晶體物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體和多晶體是各向同性的，D錯(cuò)誤；飽和蒸汽壓是物質(zhì)的一個(gè)重要性質(zhì)，它的大小取決于物質(zhì)的本性和溫度，而與體積無關(guān)，E正確。] 3．(多

4、選)固體甲和固體乙在一定壓強(qiáng)下的熔化曲線如圖所示，橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示溫度T。下列判斷正確的有(　　) A．固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體 B．固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形 C．在熱傳導(dǎo)方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性 D．固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同 E．圖線甲中ab段溫度不變，所以甲的內(nèi)能不變 ABD　[晶體具有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，故A正確；固體甲若是多晶體，則沒有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，一定沒有確定的幾何外形，故B正確；在熱傳導(dǎo)方面固體甲若是

5、多晶體，表現(xiàn)出各向同性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故C錯(cuò)誤；固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，但是固體甲和固體乙的化學(xué)成分有可能相同，故D正確；晶體具有一定的熔點(diǎn)，但由于晶體在熔化時(shí)吸收熱量，內(nèi)能在增大，故E錯(cuò)誤。] 4．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)?　　) A．氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大 B．單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多 C．氣體分子的總數(shù)增加 D．單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增加 BD　[理想氣體經(jīng)等溫壓縮，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增加，則單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子的碰撞次數(shù)增

6、多，壓強(qiáng)增大，但氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力不變，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。] 5．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)如圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則N1________N2，T1________T3，N2________N3。(填“大于”“小于”或“等于”) [解析]　對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，為定值，由p-V圖象可知，2p1·V1＝p1·2V1＞p1·V1，所以T1＝T3＞T2。狀態(tài)1與狀態(tài)2時(shí)氣體體積相同，單位體積內(nèi)分子數(shù)相同，但狀態(tài)

7、1下的氣體分子平均動(dòng)能更大，在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)更多，所以N1＞N2；狀態(tài)2與狀態(tài)3時(shí)氣體壓強(qiáng)相同，狀態(tài)3下的氣體分子平均動(dòng)能更大，在單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)較少，所以N2＞N3。 [答案]　大于　等于　大于 6．(2019·全國(guó)卷Ⅱ)如圖所示，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒有到達(dá)兩汽缸

8、的連接處，求： (1)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)； (2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。 [解析]　(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為p10，根據(jù)力的平衡條件得 (p10－p)·2S＝(p0－p)·S ① 得p10＝(p0＋p)。 ② (2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為p1和V1，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p2和V2。根據(jù)力的平衡條件有 p2·S＝p1·2S ③ 由玻意耳定律得 p1V1＝p10·2V0 ④ p2V2＝p0V0 ⑤ 由于兩活塞用剛性桿連接，故V1－2V0＝2(V0－V2)⑥ 聯(lián)立②③④⑤⑥式解得 p1＝p0＋p ⑦ V1＝。 ⑧ [答案]　(1)(p0＋p)　(2)p0

9、＋p　 7．(2019·大理模擬)豎直放置的一粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管中，兩臂分別灌有水銀，水平部分有一空氣柱，各部分長(zhǎng)度如圖所示，單位為cm?，F(xiàn)將管的右端封閉，從左管口緩慢倒入水銀，恰好使水平部分右端的水銀全部進(jìn)入右管中。已知大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg，環(huán)境溫度不變，左管足夠長(zhǎng)。求： (1)此時(shí)右管封閉氣體的壓強(qiáng)； (2)左管中需要倒入水銀柱的長(zhǎng)度。 [解析]　(1)設(shè)玻璃管的橫截面積為S，對(duì)右管中的氣體，初態(tài)p1＝75 cmHg，V1＝30S 末態(tài)體積：V2＝(30－5)S＝25S 由玻意耳定律：p1V1＝p2V2 解得：p2＝90 cmHg。 (2)對(duì)水平管中的氣體，

10、初態(tài) p＝p0＋15 cmHg＝90 cmHg，V＝11S； 末態(tài)壓強(qiáng)： p′＝p2＋20 cmHg＝110 cmHg 根據(jù)玻意耳定律：pV＝p′V′ 解得V′＝9S，水平管中的空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)? cm，此時(shí)原來左側(cè)19 cm水銀柱已有11 cm進(jìn)入到水平管中，所以左側(cè)管中倒入水銀柱的長(zhǎng)度應(yīng)該是110 cm－75 cm－8 cm＝27 cm。 [答案]　(1)90 cmHg　(2)27 cm 8．(多選)(2019·洛陽市尖子生第二次聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度一定較大 B．氣體壓強(qiáng)本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

11、 C．能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性 D．在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性 E．懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)就越少，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯 BCD　[人感到潮濕時(shí)，是因?yàn)榭諝庵械南鄬?duì)濕度較大，故A錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)本質(zhì)上就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力，選項(xiàng)B正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，選項(xiàng)C正確；在各種晶體中，原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的，具有空間上的周期性，選項(xiàng)D正確；懸浮微粒越小，在某一瞬間撞擊它的

12、液體分子數(shù)就越少，受力越不平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故E錯(cuò)誤。] 9．(多選)(2019·皖南八校第二次聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A．不同溫度下，空氣的絕對(duì)濕度不同，而相對(duì)濕度相同 B．一定溫度下飽和汽的密度為一定值，溫度升高，飽和汽的密度可能增大 C．在分子間距離增大的過程中，分子間的作用力可能增加也可能減小 D．自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的 E．氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，從而氣體的壓強(qiáng)一定增大 BCD　[不同溫度下，飽和汽壓不同，空氣的絕對(duì)濕度不同，則相對(duì)濕度不一定相同，故A錯(cuò)誤；

13、飽和汽壓與溫度有關(guān)，控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則飽和汽壓增大，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，故B正確；分子間距離小于r0時(shí)，在分子間距離增大的過程中，分子間的作用力減小，分子間距離大于r0時(shí)，在分子間距離增大的過程中，分子間的作用力先增大后減小，故C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性增大的方向進(jìn)行的，故D正確；氣體的溫度升高時(shí)，雖然分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，但單位時(shí)間內(nèi)撞擊的個(gè)數(shù)不一定增加，氣體的壓強(qiáng)不一定增大，故E錯(cuò)誤。] 10．(2019·全國(guó)卷Ⅲ)如圖所示，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有

14、一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76 cmHg，環(huán)境溫度為296 K。 (1)求細(xì)管的長(zhǎng)度； (2)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度。 [解析]　(1)設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面的面積為S，水銀柱高度為h；初始時(shí)，設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒置時(shí)，氣體體積為V1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律有 pV＝p1V1 ①

15、 由力的平衡條件有 p＝p0＋ρgh ② p1＝p0－ρgh ③ 式中，ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強(qiáng)。由題意有 V＝S(L－h(huán)1－h(huán)) ④ V1＝S(L－h(huán)) ⑤ 由①②③④⑤式和題給條件得 L＝41 cm。 ⑥ (2)設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋—呂薩克定律有 ＝ ⑦ 由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得 T＝312 K。 ⑧ [答案]　(1)41 cm　(2)312 K 11．(2019·福州調(diào)研)如圖所示，開口向上豎直放置的橫截面積為10 cm2的汽缸內(nèi)有a、b兩個(gè)質(zhì)量忽略不計(jì)的活塞，兩個(gè)活塞把汽缸內(nèi)的氣體分割為兩個(gè)獨(dú)立的部分A和B

16、，A的長(zhǎng)度為30 cm，B的長(zhǎng)度是A長(zhǎng)度的一半，汽缸和b活塞都是絕熱的，活塞a導(dǎo)熱性能良好，與活塞b和汽缸底部相連的輕彈簧勁度系數(shù)為100 N/m，B部分下端有與電源相連的電熱絲。初始狀態(tài)A、B兩部分氣體的溫度均為27 ℃，彈簧處于原長(zhǎng)，活塞a剛好與汽缸口相齊平，開關(guān)S斷開。若在活塞a上放上一個(gè)2 kg的重物，則活塞a下降一段距離后靜止(已知外界大氣壓強(qiáng)為p0＝1×105 Pa，重力加速度取g＝10 m/s2)。求： (1)穩(wěn)定后A部分氣柱的長(zhǎng)度。 (2)合上開關(guān)S，對(duì)氣體B進(jìn)行加熱，可以使a上升再次與汽缸口齊平，則此時(shí)氣體B的溫度為多少？ [解析]　(1)對(duì)于A部分氣體，初態(tài)pA＝

17、1×105 Pa，VA＝L1S 末態(tài)pA′＝p0＋＝1.2×105 Pa 根據(jù)玻意耳定律pAL1S＝pA′L1′S 解得L1′＝25 cm 即A部分氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?5 cm。 (2)若使活塞a返回原處，B部分氣體末狀態(tài)時(shí)氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)2′＝20 cm，此時(shí)彈簧要伸長(zhǎng)5 cm 對(duì)活塞b有pA′S＋kΔl＝pB′S 解得pB′＝pA′＋＝1.25×105 Pa 對(duì)于B部分氣體，初態(tài)pB＝1×105 Pa，VB＝L2S，TB＝300 K 末態(tài)pB′＝1.25×105 Pa，VB′＝L2′S 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝ 解得：TB′＝500 K 則此時(shí)溫度為tB＝(TB′－273)℃＝227 ℃。 [答案]　(1)25 cm　(2)227 ℃ 7